JP6555509B2 - 被検物質のがん幹細胞誘導性評価技術 - Google Patents
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Description
項1. 不死化細胞の培地に含まれる培養成分を含む培地において、被検物質の存在下及び非存在下で、リプログラミング関連遺伝子のプロモーターの制御下にマーカー遺伝子を組み込んだ多能性幹細胞を培養し、前記被検物質による多能性幹細胞のがん幹細胞への誘導促進を評価する工程を含むことを特徴とする、がん幹細胞への誘導を促進する被検物質のスクリーニング方法。
項2. 前記多能性幹細胞がiPS細胞又はES細胞である、項1に記載のスクリーニング方法。
項3. 前記リプログラミング関連遺伝子がNanogである、項1又は2に記載のスクリーニング方法。
項4. 前記不死化細胞ががん細胞である、項1〜3のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。
項5. 不死化細胞の培地に含まれる培養成分を含む培地において、被検物質の存在下及び非存在下で、リプログラミング関連遺伝子のプロモーターの制御下にマーカー遺伝子を組み込んだ多能性幹細胞を培養し、前記被検物質による多能性幹細胞のがん幹細胞への誘導抑制を評価する工程を含むことを特徴とする、がん幹細胞への誘導を抑制する被検物質のスクリーニング方法。
項6. 前記多能性幹細胞がiPS細胞又はES細胞である、項5に記載のスクリーニング方法。
項7. 前記リプログラミング関連遺伝子がNanogである、項5又は6に記載のスクリーニング方法。
項8. 前記不死化細胞ががん細胞である、項5〜7のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。
・変異原性を有しないが、遺伝子変異を伴わないエピジェネティックな変化を引き起こすことで、がんを誘発する物質の検出が可能となる。
・がん誘発性被検物質を10日以内で検出できる。
・特別な装置や器具の必要が無く、通常の細胞を培養出来る施設で蛍光検出が出来れば実施可能である。
・自然発生的ながんの形成メカニズムなど、がん研究にも応用可能である。
・がん化を抑制し、生体にとって有用な物質を検出できる。
がん細胞株の培養上清とmiPS用培地を混合して調整した培養液中に、被検物質1-49を各々添加してmiPS細胞を96wellプレートに1000cells/wellで播種し、培養した。この時、GFP蛍光を蛍光顕微鏡によって8日間(再現性評価では10日間)モニタリングした。実験に用いるマウスiPS細胞(miPS: iPS-MEF-Ng-20D-17)は、リプログラミング関連遺伝子の一つである Nanogプロモーター遺伝子の下流にGFP遺伝子が組み込まれている(Okita K ら. Nature、 2007年448巻313−317頁Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells)。この細胞は未分化な状態ではGFPを恒常的に発現しているが、細胞の分化が促進するとGFPを発現しなくなる。一方、miPSからがん幹細胞(CSC)が出現する場合、GFPの蛍光は継続的に観察される。また、がん幹細胞への誘導の過程で胚様体あるいはスフェロイド状の細胞塊を形成することが判っている。被検物質の添加によって、49種の物質の内、9種の物質ではGFP蛍光が亢進されて細胞塊の形成が増加し、これら13種の被検物質がmiPS細胞のCSC化を促進すると考えられた。細胞塊の大きさとGFP蛍光強度を判定の基準とした。なお、49種の物質は市販品を購入した。
被検物質8,10,12,17について最適濃度の検討を行った。結果を、図3A〜図3Fに示す。
被検物質20,21,22-1,22-2,24,27,28,31について処理濃度を検討し、再現性評価を行った。再現性評価は、6-wellにスケールアップして10,000 cells/wellでmiPSを播種し、スクリーニングで陽性を示した被検物質を用いて再現性を調べた。その結果、これらの被検物質について良好な再現性が得られることを確認した。
スクリーニングでの偽陽性を排除し、陽性を示した細胞はヌードマウス(Balb/c-nu/nu)に移植して腫瘍形成を観察し、偽陽性の頻度を確認した。結果を図5に示す。
1)マウス胚性細胞(mES細胞)から誘導したがん幹細胞
がん細胞株の培養上清とmES細胞培養用培地を混合して調整した培養液中でmES細胞(B6マウス由来胚性細胞)を4週間以上培養して(マウスB6系統)の腹腔あるいは皮下に移植した。本実施例では、理研バイオリソースセンターから譲渡されたES細胞(B6J-23^(UTR))を用いた。がん細胞株には、マウスルイス肺癌由来細胞(LLC細胞)あるいはマウスメラノーマ由来細胞(B16細胞)を用い、2種のがん幹細胞株、mES-LLCcmとmES-B16cmを得た。mES-LLCcm培養36日後のES細胞の顕微鏡写真を図5に示す。
Claims (8)
- 不死化細胞を培養した培地において、被検物質の存在下及び非存在下で、リプログラミング関連遺伝子のプロモーターの制御下にマーカー遺伝子を組み込んだ多能性幹細胞を培養し、前記被検物質による多能性幹細胞のがん幹細胞への誘導促進を評価する工程を含むことを特徴とする、がん幹細胞への誘導を促進する被検物質のスクリーニング方法。
- 前記多能性幹細胞がiPS細胞又はES細胞である、請求項1に記載のスクリーニング方法。
- 前記リプログラミング関連遺伝子がNanogである、請求項1又は2に記載のスクリーニング方法。
- 前記不死化細胞ががん細胞である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。
- 不死化細胞を培養した培地において、被検物質の存在下及び非存在下で、リプログラミング関連遺伝子のプロモーターの制御下にマーカー遺伝子を組み込んだ多能性幹細胞を培養し、前記被検物質による多能性幹細胞のがん幹細胞への誘導抑制を評価する工程を含むことを特徴とする、がん幹細胞への誘導を抑制する被検物質のスクリーニング方法。
- 前記多能性幹細胞がiPS細胞又はES細胞である、請求項5に記載のスクリーニング方法。
- 前記リプログラミング関連遺伝子がNanogである、請求項5又は6に記載のスクリーニング方法。
- 前記不死化細胞ががん細胞である、請求項5〜7のいずれか1項に記載のスクリーニング方法。
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